Sincronização e Comunicação Problemas Clássicos

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1 Volnys Bernal 1 Sincronização e Comunicação Problemas Clássicos Volnys Borges Bernal [email protected] Departamento de Sistemas Eletrônicos Escola Politécnica da USP

2 Volnys Bernal 2 Agenda Problemas Clássicos: Produtor-consumidor Leitores e escritores Jantar dos filósofos Barbeiro sonolento

3 Produtor-Consumidor Volnys Bernal 3

4 Volnys Bernal 4 Produtor-consumidor Um sistema é composto por entidades produtoras e entidades consumidoras. Entidades produtoras Responsáveis pela produção de itens que são armazenados em um buffer (ou em uma fila) Itens produzidos podem ser consumidos por qualquer consumidor Entidades consumidoras Consomem os itens armazenados no buffer (ou na fila) Itens consumidos podem ser de qualquer produtor

5 Volnys Bernal 5 Produtor-consumidor Produtor 1 Consumidor 1 Produtor 2 Produtor 3 Consumidor 2

6 Volnys Bernal 6 Produtor consumidor Exercício: Resolva o problema produtor-consumidor supondo ambiente operacional preemptível e semáforos.

7 Leitores e Escritores Volnys Bernal 7

8 Volnys Bernal 8 Leitores e escritores Um sistema com uma base de dados é acessado simultaneamente por diversas entidades. Estas entidades realizam dois tipos de operações: Leitura Escrita Neste sistema é aceitável a existência de diversas entidades lendo a base de dados. Porém, se um processo necessita escrever na base, nenhuma outra entidade pode estar realizando acesso à base.

9 Volnys Bernal 9 Leitores e escritores Entidade 1 (leitor) Entidade 2 (leitor) Entidade 3 (escritor) Leitura Leitura Escrita Escrita Entidade 4 (escritor)

10 Volnys Bernal 10 Leitores e escritores Exercício: Resolva o problema dos leitores e escritores supondo: Ambiente operacional (preemptível/não preemptível): Processadores (monoprocesador/multiprocessador): nleitura = 0 nescrita = 0 Leitor() { } Escritor() { }

11 Jantar dos Filósofos Volnys Bernal 11

12 Volnys Bernal 12 Jantar dos Filósofos Cinco filósofos estão sentados ao redor de uma mesa circular para o jantar. Cada filósofo possui um prato para comer espaguete. Como o espaguete é muito escorregadio, é necessário a utilização de dois garfos. Entre cada par de pratos existe um garfo.

13 Jantar dos Filósofos Volnys Bernal 13

14 Volnys Bernal 14 Jantar dos Filósofos A vida do filósofo consiste na alternância de períodos de alimentação e reflexão. Quando um filósofo fica com fome, ele tenta pegar os garfos a sua volta (garfos a sua esquerda e direira), em qualquer ordem, um de cada vez. Se o filósofo conseguir pegar os dois garfos ele inicia seu período de alimentação. Após algum tempo ele devove os garfos a sua posição original e retorna ao período de reflexão

15 Volnys Bernal 15 Jantar dos Filósofos Pergunta: É possível escrever um programa para possibilitar que cada filósofo possa realizar suas atividades sem problemas? Problemas? Se todos os filósofos resolverem comer ao mesmo tempo?

16 Volnys Bernal 16 Jantar dos filósofos Exercício: Resolva o problema do jantar dos filósofos supondo: Ambiente operacional (preemptível/não preemptível): Processadores (monoprocesador/multiprocessador): Filósofo() { }

17 Volnys Bernal 17 Problemas Clássicos: O Barbeiro Sonolento

18 Volnys Bernal 18 O Barbeiro Sonolento Uma barbearia possui: 1 barbeiro 1 cadeira de barbeiro N cadeira para espera de clientes Se, em um determinado momento, não houverem clientes para serem atendidos, o barbeiro dorme. Quando um cliente chega, ele acorda e atende o cliente. Quando um cliente chega e o barbeiro estiver atendendo um cliente, ele aguarda sua vez sentado na cadeira de espera. Quando um cliente chega e não existem cadeiras de espera disponíveis, o cliente vai embora.

19 O Barbeiro Sonolento Volnys Bernal 19

20 Volnys Bernal 20 Barbeiro sonolento Exercício: Resolva o problema dos barbeiro sonolento supondo: Ambiente operacional (preemptível/não preemptível): Processadores (monoprocesador/multiprocessador): nclientes = 0 Barbeiro() { } Cliente() { }